DE DOS REINOS A TRES DOMINIOS Los primeros

DE DOS REINOS A TRES DOMINIOS • Los primeros taxónomos clasificaron todas las especies como plantas o animales. • Luego se reconocieron hasta cinco Reinos: Monera, Protista, Plantae, Fungi y Animalia. • Con el tiempo, ganamos información a través de la sistemática molecular. • Hoy en día hemos adoptado un sistema de tres Dominios: Bacteria, Archaea y Eukarya. • En este sistema se toman en cuenta datos de genomas secuenciados.

FIGURE 26. 21 Eukarya Land plants Green algae Cellular slime molds Dinoflagellates Forams Ciliates Red algae Diatoms Amoebas Euglena Trypanosomes Leishmania Animals Fungi Green nonsulfur bacteria Sulfolobus Thermophiles (Mitochondrion) Spirochetes Halophiles COMMON ANCESTOR OF ALL LIFE Methanobacterium Archaea Chlamydia Green sulfur bacteria Bacteria Cyanobacteria (Plastids, including chloroplasts)

DOMINIOS ARCHAEA Y EUBACTERIA: PROCARIOTAS • Dentro de estos dominios se encuentran los organismos procariotas. • Son los primeros organismos en habitat la Tierra. • Los procariotas viven prácticamente en todos lugares de la Tierra, incluyendo sitios que son muy ácidos, salados, fríos o calientes para la mayoría de los demás organismos. • Hay más procariotas en un puñado de tierra fértil que personas viviendo en la Tierra.

ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE LOS PROCARIOTAS • La mayoría son unicelulares; típicamente de diámetros de 0. 5 -5 um. • Casi todos tienen pares celular. • Los procariotas se reproducen rápidamente por fisión binaria y se pueden dividir cada 1– 3 horas. • La rápida reproducción, las mutaciones y las recombinaciones genéticas promueven su diversidad genética. • Alrededor de la mitad son capaz de tener movimiento dirigido a alejarse o acercarse a un estímulo (Ej. quimiotaxis). • Poseen además una gran diversidad de adaptaciones nutricionales y metabólicas. * Repase las características de las células procariotas.

IMPORTANCIA EN LA BIOSFERA Los procariotas son tan importantes que si desaparecieran, la vida en la Tierra desaparecería también. Tienen un rol importante en el reciclaje de elementos químicos entre los componentes vivos y no vivos de los ecosistemas. Algunos actúan como descomponedores, degradando organismos muertos y productos de desechos. Pueden, además, aumentar la disponibilidad de nitrógeno, fósforo y potasio para el crecimiento de las plantas. http: //www. youtube. com/watch? v=0 rd_t. DFm. PA&feature=player_embedded

FILOGENIA DE LOS PROCARIOTAS • Hasta finales del Siglo 20, los investigadores basaron la clasificación de los procariotas sólo en criterios fenotípicos. • Estudios en los 1970’s del RNA ribosomal llevaron a sacar a un grupo de organismos clasificados como bacterias y colocarlos en el dominio Archaea. • La biología molecular ha llevado a tener cambios dramáticos. Por ejemplo, las bacterias gram negativas no forman un grupo monofilético. • Son más los organismos procariotas sin clasificar que los clasificados. • Se están usando técnicas de metagenómica para la estudiar la diversidad de los procariotas. • Existe evidencia que la transferencia horizontal de genes ha tenido un rol importante en la evolución de los procariotas, lo cual dificulta su clasificación.

Table 27 -2 * Transferencia de genes entre Dominios

Fig. 27 -16 Euryarchaeotes Crenarchaeotes UNIVERSAL ANCESTOR Nanoarchaeotes Domain Archaea Korarcheotes Domain Eukarya Eukaryotes Proteobacteria Spirochetes Cyanobacteria Gram-positive bacteria Domain Bacteria Chlamydias

DOMINIO ARCHAEA • Las arqueas, son un grupo de procariotas unicelulares pertenecientes al dominio Archaea. • Originalmente, las arqueas se consideraban sólamente como organismos extremófilos que vivían en ambientes severos, como aguas termales (termófilas) y lagos salados (halófilas), pero posteriormente se les ha observado en una gran variedad de hábitats, como suelos, océanos y humedales. • Las arqueas son importantes en la tecnología; algunas metanógenas son usadas para producir biogás y como parte del proceso de depuración de agua. • Las enzimas de arqueas extremófilas son capaces de resistir temperaturas elevadas y solventes orgánicos, siendo por ello usadas en biotecnología.

FIGURE 27. 1

HALOBACTERIUM: GÉNERO DE ARQUEA DE AMBIENTES HIPERSALINOS

http: //www. youtube. com/watch? v=3 f. LRXz. SPJg&feature=player_embedded

DOMINIO BACTERIA • Las bacterias son microorganismos unicelulares procariotas que presentan un tamaño de algunos micrómetros de largo y diversas formas incluyendo esferas, barras y hélices. • Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta y se encuentran en todos los hábitats terrestres. • Son imprescindibles para el reciclaje de los elementos, pues muchos pasos importantes de los ciclos biogeoquímicos dependen de éstas.

• Las bacterias generalmente poseen una pared celular compuesta de peptidoglicanos. • La mayoría de las envolturas celulares bacterianas caen en dos categorías importantes: Gram-positiva y Gram-negativa; por su reacción a la tinción de Gram. • Las bacterias Gram + tienen una pared celular gruesa hecha de peptidoglicanos y se tiñen de violeta. • Las bacterias Gram – tienen una pared fina de peptidoglicanos entre la membrana plasmática y otra membrana exterior; al teñir se ven rosadas.

EJEMPLOS DE GRUPOS DE BACTERIAS

Fig. 27 -16 Euryarchaeotes Crenarchaeotes UNIVERSAL ANCESTOR Nanoarchaeotes Domain Archaea Korarcheotes Domain Eukarya Eukaryotes Proteobacteria Spirochetes Cyanobacteria Gram-positive bacteria Domain Bacteria Chlamydias

PROTEOBACTERIA: EJ. RHIZOBIUM • Bacteria que fija nitrógeno atmosférico. • Vive en simbiosis con determinadas plantas (como por ejemplo las leguminosas) en su raíz, a las que aportan el nitrógeno necesario para que la planta viva y esta a cambio le da cobijo. Rhizobium (flechas) dentro de las células de la raíz de una leguminosa (TEM)

ENTEROBACTERIAS • Los miembros de esta familia forman parte de la microbiota del intestino (llamados coliformes) y de otros órganos del ser humano y de otras especies animales. Importantes en la descomposición de materia dentro de los intestinos de algunos animales. • Con frecuencia se encuentran especies de enterobacterias en la bio-industria: para la fermentación de quesos y productos lácteos, alcoholes, tratamientos médicos, producción de toxinas en el uso de cosméticos, fabricación de agentes antivirales de la industria farmacéutica, etc.

EJEMPLOS DE ENTEROBACTERIAS Escherichia coli Salmonella ¿Cuál es la importancia de estas bacterias? https: //www. cdc. gov/

CYANOBACTERIA: • Bacterias capaces de realizar fotosíntesis y fijación de nitrógeno; en ambientes acuáticos como terrestres. • Las cianobacterias fueron los principales productores primarios de la biosfera. A través de la fotosíntesis inundaron la atmósfera de O 2 hace unos 2. 500 millones de años. Siguen siendo los principales suministradores de nitrógeno para las cadenas tróficas de los mares. • En ambientes acuáticos pueden dan lugar a formaciones típicas conocidas como floraciones o blooms. Estas proliferaciones en masa ocurren en aguas eutróficas ricas en nutrientes (particularmente fosfatos, nitratos y amoníaco) bajo temperaturas medianamente altas (15 a 30 °C) y donde el p. H oscila entre 6 y 9.

Células fotosintéticas Heterocisto Anabaena Nostoc

CHLAMYDIAS: • Son parásitos intracelulares obligados de las células de los vertebrados. • La infección por clamidias es uno de las enfermedades de transmisión sexual más comunes. • Sin tratar puede causar esterilidad en la mujer.

SPIROCHETES: • Bacterias Gram-negativas que tienen células alargadas y enrolladas helicoidalmente. • Una especie patógena de Treponema es la responsable de causar sífilis.

BACTERIAS GRAM +: • Ejemplos de bacterias gram positivo: – Actinomicetos – Bacillus anthracis, causante del anthrax – Clostridium botulinum, causante del botulismo – Staphylococcus y Streptococcus, algunos pueden ser patógenos – Micoplasmas, las células más pequeñas que se conocen; no tienen pared cellular.

EJEMPLO DE BACTERIAS GRAM +: ACTINOMICETOS • Uno de los tipos más comunes de bacterias en el suelo, ayudando a la descomposición de la materia orgánica en el suelo. • También en la placa dental. • Forman filamentos que se ramifican y producen esporas. • Dos actinomicetos son responsables de la tuberculosis y la lepra. • Algunas producen antibioticos comúnmente usados, como la Streptomyces estreptomicina. https: //en. wikipedia. org/ wiki/Streptomyces http: //agriinfo. in/? page=topic&superid =5&topicid=148 Antibiotics produced by Streptomyces: http: //www. sciencedirect. com/science/ar ticle/pii/S 1413867012001341? np=y